第2章-第4节蛋白质是生命活动的主要承担者

第2章组成细胞的分子第4节蛋白质是生命活动的主要承担者授课：谢志强问题探讨

从某些动物组织中提取的胶原蛋白，可以用来制作手术缝合线。手术后过一段时间，这种缝合线就可以被人体组织吸收，从而避免拆线的痛苦。

讨论

1．为什么这种缝合线可以被人体组织吸收？

2．这种缝合线发生什么样的化学变化才能被吸收？这对你认识蛋白质的化学组成有什么启示？

这种手术缝合线要变为小分子物质才能被吸收。启示：蛋白质在化学组成上应该可以分为更小的分子。因为组成动物和人体的胶原蛋白是相似的物质。组成细胞的有机物中含量最多的就是蛋白质。从化学角度看，蛋白质也是目前已知的结构最复杂、功能最多样的分子。细胞核中的遗传信息，往往要表达成蛋白质才能起作用。蛋白质是生命活动的主要承担者。一、蛋白质的功能请同学们结合教材P28页图2－8分析：可以说，细胞的各项生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是生命活动的主要承担者。1.结构蛋白：2.催化：3.运输：4.信息传递：5.防御：如肌肉、头发、羽毛、蛛丝等的成分主要是蛋白质。绝大多数酶是蛋白质。如血红蛋白、生物膜上的载体。如胰岛素能传递信息,调节机体的生命活动。如抗体具有免疫功能。阐明生命现象的规律，必须建立在阐明生物大分子结构的基础上。邹承鲁院士蛋白质能够承担如此多样的功能，这与蛋白质的多样性有关。二、蛋白质的基本组成单位——氨基酸1.氨基酸的结构CHH2NHCOOH甘氨酸CHH2NCHCOOHCH3CH3缬氨酸CHH2NCOOHCH3CHH2NCHCOOHCH3CH3CH2亮氨酸丙氨酸氨基羧基侧链基团二、蛋白质的基本组成单位——氨基酸1.氨基酸的结构（1）结构通式HCRHNCOOHH侧链基团氨基羧基氨基酸之间的区别在于R基不同。氨基酸代表了其结构中的主要成分——氨基和羧基（2）结构特点每种氨基酸至少有一个氨基(-NH2)和一个羧基(-COOH)，并且都有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上。这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基团。1.根据氨基酸的结构通式，分析组成蛋白质的元素有哪些？提示：至少含有C、H、O、N四种元素。2.组成蛋白质的氨基酸至少都有一个氨基和一个羧基，“至少”的涵义是什么？如果氨基酸分子中不止一个氨基和一个羧基，其他的氨基和羧基又位于什么位置？提示：氨基酸分子中的氨基和羧基的数目至少各1个，也可以是几个。其他的氨基和羧基位于R基上。特别提醒：氨基、羧基、R基的正确书写格式分别为：－NH2、－COOH、－R(千万不要忘记原子团前要有短线“—”)思考•讨论？二、蛋白质的基本组成单位——氨基酸2.氨基酸种类在人体中，组成蛋白质的氨基酸有21种。根据能否在人体细胞内合成，可将氨基酸分为必需氨基酸（赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、蛋（甲硫）氨酸、苏氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸）和非必需氨基酸。思考•质疑？在人体中，组成蛋白质的氨基酸有21种，但人体内有数万种不同的蛋白质。种类有限的氨基酸是如何构成种类繁多、功能多样的蛋白质呢？三、蛋白质的结构及其多样性蛋白质是以氨基酸为单位构成的生物大分子。1.氨基酸的结合方式HO

NH2－C－C－

R1OHO

－NH－C－COOH

R3HH羧基氨基

HH

－N－C－CO

R2H2O肽键二肽OHH2O三肽肽键－小结：氨基酸→二肽→三肽→……→多肽（链）三、蛋白质的结构及其多样性2.由肽链形成蛋白质由于氨基酸之间能够形成氢键等，从而使得肽链能盘曲、折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质分子。许多蛋白质分子都含有两条或多条肽链，它们通过一定的化学键如二硫键相互结合在一起。这些肽链不呈直线，也不在同一个平面上，而是形成更为复杂的空间结构。例如，血红蛋白是一种由574个氨基酸组成的蛋白质，含四条多肽链。氨基酸怎样构成蛋白质1．从氨基酸到蛋白质大致有哪些结构层次？

氨基酸→二肽→三肽→……→多肽→一条或几条多肽链盘曲折叠形成蛋白质。2．进入人体消化道的蛋白质食物，要经过哪些消化酶的作用才能分解为氨基酸？这些氨基酸进入人体细胞后，需经过怎样的过程才能变为人体的蛋白质？人体中的蛋白质和食物中的蛋白质会一样吗？

食物中的蛋白质要经过胃蛋白酶、胰蛋白酶、肠肽酶等多种水解酶的作用，才能分解为氨基酸。这些氨基酸进入人体细胞后，要脱水缩合形成二肽、三肽…多肽，由多肽构成人体蛋白质。人体蛋白质与食物中的蛋白质不一样，其具有完成人体生命活动的结构和功能。3．如果用20个不同的字母代表20种氨基酸，若写出由10个氨基酸组成的长链，可以写出多少条互不相同的长链？试着说出蛋白质种类多种多样的原因（提示：一个蛋白质分子往往含有成百上千个氨基酸）。

2110。氨基酸的数目、种类、排列顺序的多样性及复杂的空间结构。教材P32页拓展应用第1题。三、蛋白质的结构及其多样性3.蛋白质结构多样性的原因在细胞内，组成一种蛋白质的氨基酸数目可能成千上万，氨基酸形成肽链时，不同种类氨基酸的排列顺序千变万化，肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别，因此，蛋白质分子的结构极其多样，这就是细胞中蛋白质种类繁多的原因。归纳蛋白质结构多样性的原因思维导图每一种蛋白质分子都有与它所承担功能相适应的独特结构，如果氨基酸序列改变或蛋白质的空间结构改变，就可能会影响其功能。蛋白质的盐析与变性(1)盐析：加入浓的无机盐溶液可以使蛋白质从溶液中沉淀出来，这个过程叫盐析。盐析过程是可逆的，利用此法可以分离、提取蛋白质。(2)变性：蛋白质在重金属盐(汞盐、银盐、铜盐)、酸、碱、乙醇、尿素等的存在下，或加热至70～100℃，或在X射线、紫外线等射线的作用下，其空间结构发生改变和破坏，导致蛋白质变性。蛋白质的变性具有不可逆性。与社会的联系课堂总结2、生活就是这样，当你想昂着头走路时，你就得随时准备在地上趴着。13、当一个人先从自己的内心开始奋斗，他就是个有价值的人。5、人生伟业的建立，不在能知，乃在能行。20、铁皮公车是坚硬的，柔软的我们要去哪里呢?5、这个社会，没有朋友，就意味着你没有团队。一个没有团队的人是干不成什么事的。11、打击与挫败是成功的踏脚石，而不是绊脚石。14、当你劝告别人时，若不顾及别人的自尊心，那么再好的言语都没有用的。4、在无路的旅途上奔跑，将流光抛至身后。18、人人都愿顺风顺水，却不知绝处逢生的意义。坎坷要有，困难要有，不然如何变得更强大。14、愚昧者怨天尤人，无能者长吁短叹，儒弱者颓然放弃。4、创富要根除等、靠、要思想，用勤劳的双手，坚持不懈的努力，引领乡亲脱贫致富。8、沉寂了许久，颓废了许久，感叹了许久，悲伤了许久。4、在世界的历史中，每一伟大而高贵的时刻都是某种热忱的胜利。4、在世界的历史中，每一伟大而高贵的时刻都是某种热忱的胜利。8、为我们的